Техника - молодёжи 1988-12, страница 60

щийся по экспоненциальной спирали. Поверхность, образованная именно такой кривой, наилучшим образом способствует распространению звуковых колебаний. Законы аэро- и гидродинамики по

зволяют вполне удовлетворитель-но описать обстоятельства зарождения атмосферных и морских вихрей, закручивания бесконечно далеких от нас галактических спиралей.

А это — голова бабочки; свернутыми в спираль хоботками насекомое собирает пыльцу.

Спираль, проходящая через три из четырех вершин каждого из последовательно построенных «золотых» прямоугольников. Нередко ее можно обнаружить в основе живописных композиций (см , например, 4-ю стр обложки в №7, 1985 год).

А вот с объяснением формирования спиральных структур в живом мире дело обстоит сложнее. Почему, например, правильная логарифмическая спираль характерна для раковин многих моллюсков? Как такая высокоорганизованная, упорядоченная форма возникает в общем-то довольно однородной среде Мирового океана? Пока об этом мы можем только строить догадки, проводить аналогии и параллели. Можно, скажем, исходить из того, что в морской воде есть не только нейтральные молекулы, но также электрически заряженные частицы — ионы. Есть там и магнитное поле. А в нем заряженные частицы движутся, как известно из электродинамики, по траекториям, «навитым» на магнитные силовые линии.

В 50-х годах американский физик J1. Стори высказал гипотезу, что радиоимпульсы от грозовых разрядов, которые обнаружил еще А. С. Попов с помощью своего грозоотметчика, распространяются не только около земной поверхности, но и вдоль магнитных силовых линий планеты. Они удаляются от

центра Земли на расстояние до трех ее радиусов, чтобы попасть затем в другое полушарие! Эта гипотеза вскоре нашла блестящее экспериментальное подтверждение. Так были открыты спиральные волны, или геликоны, распространяющиеся в околоземной плазме. Они получили такое название потому, что вектор напряженности электрического поля, совершая вдоль магнитной силовой линии одновременное поступательное и вращательное движения, своим концом описывает спираль.

Как это ни удивительно, но геликоны были открыты и в металлах, хотя электронная плазма в них в 10¹⁸—10' раз плотнее, нежели в околоземном космическом пространстве (см. статью «Спиральные волны в космосе и металле», опубликованную в журнале «Природа», № 8 за 1988 год).

Не исключено, что законы, описывающие процессы в плазме, имеют отношение к попыткам объяснить морфогенез — происхождение живых упорядоченных структур в совершенно однородной среде. Механизм морфогенеза наука трактует пока лишь в виде общего принципа: «Средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности... состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей его среды».

Этот постулат сформулировал один из творцов квантовой механики Э. Шредингер в книге «Что такое жизнь? С точки зрения физика». Речь в ней идет о так называемых открытых неравновесных системах, которые находятся достаточно далеко от состояния термодинамического равновесия. Различные отклонения (флуктуации) в таких системах не ослабляются, а, напротив, усиливаются. И вот во взбаламученной жидкости, где в прихотливом танце пляшут песчинки и частицы ила, глядишь, из хаоса под воздействием волн и других энергетических факторов начинает формироваться упорядоченная структура.

Такие процессы в последние годы стали предметом пристального внимания новой научной дисциплины — синергетики. Это название, предложенное немецким ученым Германом Хакеном, в переводе с греческого означает «совместное (объединенное) дейст

58